ТРАНСФОРМАЦИЯ И РАССЕЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН НА АКУСТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЙ. Ч. 2. Объект исследования – тело с выступом

Недостаток информации об особенностях процессов трансформации и рассеяния поверхностных волн в металлоизделиях с выступами, проточками, радиусными переходами и др. сказывается как на достоверности акустического контроля, так и на расширении его технических возможностей. Цель данной работы заключалась в уточнении механизма трансформации упругих мод и закономерностей формирования полей рассеянных краевых объемных волн в объектах с выступами разной геометрии, а также в установлении возможностей использования результатов исследований в области ультразвукового контроля и измерений.

Теоретически и экспериментально показано, что результирующее поле объемных мод в объекте с углом выступа 0–135° и безразмерным радиусом радиусного перехода 0–10,2 является суперпозицией поля сопутствующих и трансформированных на выступе из поверхностной волны краевой продольной и поперечной моды, существенно различающихся по направленности и амплитуде. Превалирующий по величине на ~ 10 дБ и более глобальный максимум поля поперечной моды, лежит в окрестности продолжения плоскости контактной поверхности, а обнаруженные при радиусном переходе выступа менее 1 локальные угловые осцилляции поля до ~10–20 дБ обусловлены влиянием отходящей поперечной моды, возникающей при прохождении вдоль поверхности передней грани выступа головной моды.

Данные исследований предложено использовать для ультразвукового контроля объектов сложного профиля на наличие слабо отражающих звук дефектов, изучение акустических свойств материалов по данным скорости краевых мод на разных частотах при удаленном расположении их от изучаемого объекта, а также – для излучения-приема поперечной моды разной поляризации.

1. Pecorary, C. Scattering of a ℜayleigh wave by a surface-breaking crack with faces in partial contact / C. Pecorary // Wave motion. – 2001. – Vol. 33. – P. 259–2701.

2. Базулин, Е.Г. Определение типа дефекта по изображениям, полученнымметодом c-saft, сучетомтрансформации типов волн при отражении ультразвуковых импульсов от неровных границ объекта контроля / Е.Г. Базулин // Дефектоскопия. – 2011. – № 1. – С. 23–33. doi: 10.1134/S1061830911010037

3. Ушаков, В.М. Апробация ультразвукового метода измерения размеров усталостных трещин в сталях для оценки скорости их развития в процессе эксплуатации / В.М. Ушаков, Е.И. Мамаева // Контроль. Диагностика. – 2012. – № 9.– С. 58–65.

4. Баев, А.Р. Трансформация и рассеяние поверхностных волн на акустической нагрузке для ультразвукового контроля и измерений. Ч. 1. Скользящая граница / А.Р. Баев [и др.] // Приборы и методы измерений. – 2018. – Т. 9, № 1. – С. 28–39. doi: 10.21122/2220-9506-2018-9-1-28-39

5. Полупан, А.В. Ультразвуковой контроль поверхностными волнами / А.В. Полупан. – М. : Спектр, 2014. – 120 с.

6. Бирюков, С.В. Поверхностные акустические волны в неоднородных средах / С.В. Бирюков, Ю.В. Гуляев, В.В. Крылов, В.П. Плесский. – М. : Наука, 1991. – 415 с.

7. Данилов, В.Н. К расчету характеристик трансформации поперечных и продольных волн на отражателях с плоскими поверхностями / В.Н. Данилов // Дефектоскопия. – 2010. – № 9. – С. 31–39. doi: 10.1134/S1061830910090068

8. Аббакумов, К.Е. Влияние нарушения акустического контакта на распространение волн Стоунли вблизи границы твердых полупространств / К.Е. Аббакумов, Р.С. Коновалов // Дефектоскопия. – 2008. – № 3. – С. 52–58. doi: 10.1134/S10

9. Baev, A.R. Excitation and propagation of subsurface vertically polarized transverse waves / A.ℜ. Baev, P.P. Prokhorenko, M.V. Asadchaya; ℜeview of Quantitative Nondestructive Evaluation // Melvile, New York, AIP Conf. Proc. / ℜeview of Quantitative Nondestructive Evaluation. – 2005. – Vol. 24. – Р. 91–96.

10. Разыграев, Н.П. Ультразвуковая дефектоскопия головными волнами – физические предпосылки и практическое применение / Н.П. Разыграев // Дефектоскопия. – 2004. – № 9. – С. 27–37.

11. Люткевич, А.М. Акустические поля малоапертурных преобразователей. Поперечные волны, излучаемые прямоугольным источником нормальной силы / А.М Люткевич, А.В. Жуков, А.А. Самокрутов, В.Г. Шевалдыкин // Контроль. Диагностика. – 2004. – № 4. – C. 3–8.